Эндоплазматическая сеть мышечного волокна

Описаны строение и функции эндоплазматической сети мышечного волокна. В мышечном волокне она представлена в виде шероховатой эндоплазматической сети и гладкой эндоплазматической сети (саркоплазматического ретикулума).

Эндоплазматическая сеть мышечного волокна

Эндоплазматическая сеть мышечного волокна – мембранная органелла, представляющая собой разветвленную сеть трубочек и полостей. В мышечном волокне она представлена в виде шероховатой эндоплазматической сети и гладкой эндоплазматической сети (саркоплазматического ретикулума).

Шероховатая эндоплазматическая сеть

Шероховатая эндоплазматическая сеть – мембранная органелла, окружающая миоядра. На ее поверхности располагаются рибосомы. На рибосомах синтезируются разнообразные белки, необходимые для нормального функционирования мышечного волокна: миозин, актин, тропонин, тропомиозин, десмин, виментин и многие другие. Эти белки представляют собой полипептидные цепочки (цепочки аминокислот). В полостях шероховатой эндоплазматической сети эти цепочки аминокислот обрезаются и сворачиваются, то есть происходит заключительный этап формирования белковой молекулы, который называется процессингом. В результате возникает объемная трёхмерная структура белка.


Более подробно строение и функции мышц описаны в моих книгах "Гипертрофия скелетных мышц человека" и "Биомеханика мышц"


Саркоплазматический ретикулум

Саркоплазматический ретикулум (гладкая эндоплазматическая сеть) – мембранная органелла, представляющая собой систему трубочек и мешочков (цистерн), окружающих миофибриллы. Известно, что миофибриллы не имеют оболочки, поэтому функцию оболочки выполняет саркоплазматический ретикулум, который окружает каждую миофибриллу наподобие «муфточки» или «кружевного рукава» (рис.1).

Эндоплазматическая сеть мышечного волокна

Рис.1. Саркоплазматический ретикулум (темно-голубой цвет) и трубочки Т-системы (светло-голубой цвет) мышечного волокна.

Е.Вератти в начале ХХ века обнаружил тончайшую сеть в мышечном волокне. Однако только к середине века при помощи электронного микроскопа удалось установить структуру и функции саркоплазматического ретикулума.

Структура

Саркоплазматический ретикулум представляет собой единую систему компонентов различной формы - от трубочек до уплощенных цистерн. Благодаря ответвлениям продольные каналы, окружающие каждую миофибриллу соединяются друг с другом, а также с другими каналами, окружающими другие миофибриллы.

Функция

Основная функция саркоплазматического ретикулума – депонирование и выделение ионов кальция (Са2+). В состоянии покоя в саркоплазматическом ретикулуме депонируются ионы кальция. В саркоплазме мышечного волокна концентрация этих ионов очень низкая. В начале сокращения мышечного волокна продольные каналы саркоплазматического ретикулума становятся шире и короче и из него в саркоплазму выделяются ионы кальция,   необходимых для процесса сокращения мышечного волокна. После окончания процесса сокращения мышечного волокна ионы кальция закачиваются в саркоплазматический ретикулум посредством кальциевого насоса.

Т-система

От поверхности мышечного волокна к расширенным участкам саркоплазматического ретикулума направляются выпячивания сарколеммы – поперечные трубочки, называемые Т-системой (рис.2). Главная функция трубочек – проведение возбуждающих импульсов с поверхности мышечного волокна в его центральную зону, что приводит к выделению ионов кальция из саркоплазматического ретикулума.

Эндоплазматическая сеть мышечного волокна

Рис.2. Трубочки Т-системы (T-tubule) начинаются на поверхности мышечного волокна

Повреждение мышечных волокон

При повреждении мышечных волокон очень часто повреждается саркоплазматический ретикулум. Это приводит к значительному выбросу ионов кальция в саркоплазму мышечного волокна и активации ферментов – протеаз, разрушающих белки.

Литература

  1. Самсонова А.В. Гипертрофия скелетных мышц человека: Учебное пособие.- 5-е изд. – СПб.: Кинетика, 2018.– 159 с.

С уважением, А.В.Самсонова